JPH0649630Y2 - Bucket controller for a swivel excavator - Google Patents

Bucket controller for a swivel excavator

Info

Publication number
JPH0649630Y2
JPH0649630Y2 JP1987031049U JP3104987U JPH0649630Y2 JP H0649630 Y2 JPH0649630 Y2 JP H0649630Y2 JP 1987031049 U JP1987031049 U JP 1987031049U JP 3104987 U JP3104987 U JP 3104987U JP H0649630 Y2 JPH0649630 Y2 JP H0649630Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bucket
angle
control
boom
arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1987031049U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63141253U (en
Inventor
郁夫 北
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP1987031049U priority Critical patent/JPH0649630Y2/en
Publication of JPS63141253U publication Critical patent/JPS63141253U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0649630Y2 publication Critical patent/JPH0649630Y2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は作業機の姿勢が変化しても、水平面に対して
常に一定の角度にバケットを保持できるようにした旋回
掘削機のバケット制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention relates to a bucket control device for a swivel excavator capable of holding a bucket at a constant angle with respect to a horizontal plane even if the attitude of a working machine changes. Regarding

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来パワショベルのような旋回掘削機には、バケットを
有する作業機が装備されていて、この作業機により掘削
作業が行なえるようになっている。
Conventionally, a swing excavator such as a power shovel is equipped with a working machine having a bucket, and this working machine enables excavation work.

また上記作業機には、バケットの角度、アームの角度及
びブームの角度を検出する角度検出器が設けられてい
て、これら検出器が検出した角度を基に新たなバケット
角を算出し、作業機の姿勢が変化しても常に水平面に対
してバケットを一定の角度に保持することにより、掬っ
た土砂などがバケットよりこぼれるのを防止するように
したものが公知である。
Further, the working machine is provided with an angle detector that detects the angle of the bucket, the angle of the arm, and the angle of the boom, and a new bucket angle is calculated based on the angles detected by these detectors. It is well known that the bucket is always kept at a constant angle with respect to the horizontal plane even if the posture is changed so as to prevent scooped earth and sand from spilling from the bucket.

〔考案が解決しようとする問題点〕 しかし従来の制御装置では、PID等の制御系を利用して
常に変化する目標値に制御対象物を追従させるように制
御しているため、第3図に示すように目標値(イ)に対
して定常的な誤差(ロ)が生じて、精度の高い制御が難
しいと共に、誤差を少なくすべく制御ゲインを上げる
と、曲線(ハ)に示すようにハンチングが発生して、作
業機を破損したり、掬った土砂などをこぼすなどの不具
合があった。
[Problems to be solved by the invention] However, in a conventional control device, a control system such as PID is used to control an object to be controlled so as to follow a constantly changing target value. As shown in the figure, a steady error (b) occurs with respect to the target value (b), which makes it difficult to control with high accuracy. When the control gain is increased to reduce the error, hunting occurs as shown in the curve (c). There was a problem such as damage to the work machine and spilling of scooped earth and sand.

この考案は上記不具合を改善する目的でなされたもので
ある。
This invention was made for the purpose of improving the above-mentioned problems.

〔問題点を解決するための手段及び作用〕[Means and Actions for Solving Problems]

この考案は上記目的を達成するために、足まわりに対し
て旋回自在な上部旋回体に、ブーム、アーム、バケット
よりなる作業機を有する旋回掘削機の上記作業機に、ブ
ーム角検出器、アーム角検出器及びバッケト角検出器を
設けてこれら検出器が検出した角度信号をもとにPID制
御によりバケット角を制御する旋回掘削機のバケット制
御装置において、上記ブーム角及びアーム角より算出し
たバケット目標角を微分してバケット目標速度を得、得
られたバケット目標速度の指令値を上記PID制御に加算
してバケット角を制御するようにしたもので、PID制御
に加えて、バケット速度指令によるフィードフォワード
制御を行うことにより、制御ゲインを上げてもハンチン
グを発生する虞れがないため、精度の高いバケット制御
が可能になる。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides the above-mentioned working machine of a swing excavator having a working machine including a boom, an arm, and a bucket in an upper swinging body which is rotatable around the foot, a boom angle detector, and an arm. In the bucket control device of the swing excavator that controls the bucket angle by PID control based on the angle signals detected by the angle detector and the bucket angle detector, the bucket calculated from the boom angle and the arm angle. Differentiate the target angle to obtain the bucket target speed, and add the command value of the obtained bucket target speed to the PID control to control the bucket angle.In addition to the PID control, the bucket speed command By performing the feedforward control, hunting is not likely to occur even if the control gain is increased, so that highly accurate bucket control can be performed.

〔実施例〕〔Example〕

この考案の一実施例を図面を参照して詳述する。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図において1は旋回掘削機で、履帯式足まわり2上に上
部旋回体3が旋回自在に設けられており、この上部旋回
体の前部に作業機4が装着されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a turning excavator, in which an upper-part turning body 3 is provided on a crawler-type suspension 2 so as to be freely turnable, and a working machine 4 is attached to a front portion of the upper-part turning body.

上記作業機4はブームシリンダ5により起伏自在なブー
ム6と、ブーム6の先端に設けられ、アームシリンダ7
により回動自在なアーム8と、アーム8先端に取付けら
れ。バケットシリンダ9により回動自在なバケット10と
よりなる。
The working machine 4 is provided with a boom 6 which can be raised and lowered by a boom cylinder 5 and an arm cylinder 7 provided at the tip of the boom 6.
Is attached to the arm 8 which can be freely rotated and the tip of the arm 8. It is composed of a bucket 10 which is rotatable by a bucket cylinder 9.

また上記作業機4にはブーム6、アーム8及びバケット
10の各枢支点にブーム角検出器11と、アーム角検出器12
及びバケット角検出器13がそれぞれ設置されていて、こ
れら検出器11ないし13により検出された角度信号β,
α,γは第2図に示す制御装置14へそれぞれ入力される
ようになっている。
The working machine 4 includes a boom 6, an arm 8 and a bucket.
Boom angle detector 11 and arm angle detector 12 at each pivot point of 10
And a bucket angle detector 13 are installed respectively, and the angle signals β, detected by these detectors 11 to 13 are
α and γ are input to the control device 14 shown in FIG. 2, respectively.

上記制御装置14内には入力された信号β,α,γをアナ
ログ値からデジタル値に変換するA/D変換器15が設けら
れていて、各角度信号β,α,γがデジタル値に変換さ
れた後、ブーム角β及びアーム角αは目標角度演算器16
へ入力されて、まず水平面に対するバケット角γMが次
式により算出される。
The control device 14 is provided with an A / D converter 15 for converting the input signals β, α, γ from analog values into digital values, and converts each angle signal β, α, γ into digital values. Then, the boom angle β and the arm angle α are calculated by the target angle calculator 16
The bucket angle γM with respect to the horizontal plane is first calculated by the following equation.

γM=α+β−α−β−γ なおαはブーム初期値 βはアーム初期値 γはバケット初期値 目標角度演算器16に算出されたバケット目標角γMは比
較器17へ送られてバケット角検出器13が検出した実際の
バケット角γと比較され、その偏差γM−γがPID演
算器18へ入力される。
γM = α + β−α 0 −β 0 −γ 0 where α 0 is the boom initial value β 0 is the arm initial value γ 0 is the bucket initial value The bucket target angle γM calculated by the target angle calculator 16 is sent to the comparator 17. It is compared with the actual bucket angle γ detected by the bucket angle detector 13 and the deviation γM−γ 0 is input to the PID calculator 18.

PID演算器18は入力された偏差から、あとどのくらいバ
ケット10を回動させたらよいかを算出し、PID制御信号1
9を加算器20へ出力する。
The PID calculator 18 calculates how much more the bucket 10 should be rotated from the input deviation, and the PID control signal 1
9 is output to the adder 20.

一方目標角度演算器16より出力されたバケット目標角γ
Mの一部は微分器21へ送られて微分され、バケット目標
速度Mとなって加算器20へ出力される。
On the other hand, the bucket target angle γ output from the target angle calculator 16
A part of M is sent to the differentiator 21 and differentiated, and the bucket target speed M is output to the adder 20.

加算器20はPID演算器18より出力されるPID制御信号19
に、微分器21より出力されるバケット目標速度Mを加
算してバケットシリンダ9へ油圧を供給する管路に設け
られた電磁比例制御弁22へ制御信号を出力する。
The adder 20 outputs the PID control signal 19 output from the PID calculator 18.
Then, the bucket target speed M output from the differentiator 21 is added and a control signal is output to the electromagnetic proportional control valve 22 provided in the pipeline that supplies the hydraulic pressure to the bucket cylinder 9.

これによってバケット10はPID制御に加えてバケット速
度指令により、フィードフォワード制御されることにな
るため、制御特性が第3図(ニ)に示すようになり、定
常誤差が少なくできると同時に、制御ゲインを上げても
ハンチングを発生する虞れがないため、精度の高いバケ
ット角の制御が行なえるようになる。
As a result, the bucket 10 is feedforward-controlled by the bucket speed command in addition to the PID control, so that the control characteristic becomes as shown in FIG. Since there is no possibility that hunting will occur even if is raised, the bucket angle can be controlled with high accuracy.

なお第4図に上記動作のフローチャートを示す。A flow chart of the above operation is shown in FIG.

〔考案の効果〕[Effect of device]

この考案は以上詳述したように、PID制御に加えて、バ
ケット目標角を微分することにより得たバケット目標速
度指令値を、バケットを制御する制御弁に出力してバケ
ットの角度制御を行なうようにしたことから、従来のPI
D制御のみで制御していたものに比べて定常誤差が少な
くできると共に、作業機姿勢が変化してもフィードフォ
ワード制御によってバケットの刃先が停止することなく
目標値に追従するよう制御されるため、制御ゲインを上
げても従来のようにハンチングを生じる虞れもない。
As described in detail above, this device outputs the bucket target speed command value obtained by differentiating the bucket target angle to the control valve for controlling the bucket to perform the angle control of the bucket, in addition to the PID control. Because of the fact that
Compared to what was controlled only by D control, the steady-state error can be reduced, and even if the work implement posture changes, the feedforward control controls the bucket blade edge to follow the target value without stopping, Even if the control gain is increased, there is no risk of hunting as in the conventional case.

これによってバケット角の制御精度を一段と向上させる
ことができるようになる。
As a result, the bucket angle control accuracy can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面はこの考案の一実施例を示し、第1図は旋回掘削機
の全体図、第2図はこの装置のブロック図、第3図は制
御特性を示す線図、第4図は作用を示すフローチャート
である。 1は旋回掘削機、2は足まわり、4は作業機、6はブー
ム、8はアーム、10はバケット、11はブーム角検出器、
12はアーム角検出器、13はバケット角検出器。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall view of a swing excavator, FIG. 2 is a block diagram of this device, FIG. 3 is a diagram showing control characteristics, and FIG. It is a flowchart. 1 is a turning excavator, 2 is a suspension, 4 is a working machine, 6 is a boom, 8 is an arm, 10 is a bucket, 11 is a boom angle detector,
12 is an arm angle detector and 13 is a bucket angle detector.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】足まわり2に対して旋回自在な上部旋回体
3に、ブーム6、アーム8、バケット10よりなる作業機
4を有する旋回掘削機1の上記作業機4に、ブーム角検
出器11、アーム角検出器12及びバケット角検出器13を設
けてこれら検出器11ないし13が検出した角度信号β,
α,γをもとにPID制御によりバケット角γを制御する
旋回掘削機のバケット制御装置において、上記ブーム角
β及びアーム角αより算出したバケット目標角γMを微
分してバケット目標速度Mを得、得られたバケット目
標速度Mの指令値を上記PID制御に加算してバケット
角を制御するようにしてなる旋回掘削機のバケット制御
装置。
1. A boom angle detector for a working machine 4 of a revolving excavator 1 having a working machine 4 composed of a boom 6, an arm 8 and a bucket 10 on an upper revolving structure 3 which is rotatable with respect to a suspension 2. 11, an arm angle detector 12 and a bucket angle detector 13 are provided to detect the angle signals β detected by these detectors 11 to 13.
In a bucket control device for a swing excavator that controls a bucket angle γ by PID control based on α and γ, a bucket target speed M is obtained by differentiating the bucket target angle γM calculated from the boom angle β and the arm angle α. A bucket control device for a swivel excavator, wherein the obtained command value of the target bucket speed M is added to the PID control to control the bucket angle.
JP1987031049U 1987-03-05 1987-03-05 Bucket controller for a swivel excavator Expired - Lifetime JPH0649630Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1987031049U JPH0649630Y2 (en) 1987-03-05 1987-03-05 Bucket controller for a swivel excavator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1987031049U JPH0649630Y2 (en) 1987-03-05 1987-03-05 Bucket controller for a swivel excavator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63141253U JPS63141253U (en) 1988-09-16
JPH0649630Y2 true JPH0649630Y2 (en) 1994-12-14

Family

ID=30836423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1987031049U Expired - Lifetime JPH0649630Y2 (en) 1987-03-05 1987-03-05 Bucket controller for a swivel excavator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0649630Y2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8340875B1 (en) * 2011-06-16 2012-12-25 Caterpillar Inc. Lift system implementing velocity-based feedforward control
JP2018135679A (en) * 2017-02-21 2018-08-30 株式会社小松製作所 Work vehicle and control method of work vehicle

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0633606B2 (en) * 1985-05-18 1994-05-02 日立建機株式会社 Excavation control method for hydraulic shovel

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63141253U (en) 1988-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1154722A (en) Control device for an earthwork machine
JP4215944B2 (en) Front control device of hydraulic excavator
JPH0649630Y2 (en) Bucket controller for a swivel excavator
JP3258891B2 (en) Work machine control method and device for construction machine
JPS5836135B2 (en) Kutsusakuki ni Okeru Kutsusakufukasano Seigiyohouhou
JPH076212B2 (en) Position control device for power shovel
JPS6234889B2 (en)
JPS5826128A (en) Control of bucket angle for arm type working machine
JPH083187B2 (en) Power shovel bucket angle controller
JP2000355957A (en) Zone restrictive excavation controller for hydraulic shovel
JPH09228426A (en) Work machine control device of construction machine
JPH0320531B2 (en)
JPH02232430A (en) Controller for depth of excavation of hydraulic shovel
JPH0823155B2 (en) Work machine control device
JPH0441219B2 (en)
JP3319840B2 (en) Work machine boom lowering operation control method and boom control device
JPH0119011B2 (en)
JPS6238493B2 (en)
JPH0559745A (en) Operator locus controller for arm-type working machine
JPH0325126A (en) Device for controlling work on slope face for excavator
JP2614625B2 (en) Excavator
JPS63161226A (en) Shovel working vehicle
JP2699097B2 (en) Bucket edge depth control device for construction machinery
JPS62248724A (en) Preventer for rocking movement of hydraulic shovel
JP2614624B2 (en) Excavator